基于dPMR協(xié)議的同步技術研究與設計.pdf

1、專用無線通信系統(tǒng)多應用于交通指揮、航海通信、警備通信和車間調度等集團環(huán)境集，專用無線通信的代表是對講機系統(tǒng)，模擬對講機在過去一段時間內(nèi)占據(jù)了主要市場，但是，隨著對講機工作環(huán)境的變化以及人們對對講機通信功能的要求不斷增加，模擬對講機已經(jīng)很難適應現(xiàn)在的專用無線通信環(huán)境，因此，無論是我國還是全球都在積極地進行模擬對講機向數(shù)字對講機的轉換。數(shù)字對講機不僅可以實現(xiàn)點對點、一點對多點的定向通信功能，還可以實現(xiàn)短消息，文本信息和數(shù)據(jù)傳輸通信功能，滿足

2、了現(xiàn)在專用無線通信環(huán)境的需求。本文研究了數(shù)字對講機通信dPMR協(xié)議結構、功能模式和系統(tǒng)工作原理，分析了窄帶信道寬度6.25kHz和FDMA信道編碼模式的特點。
　　 本課題來源于基于dPMR協(xié)議的數(shù)字對講機系統(tǒng)設計，重點研究與設計了數(shù)字對講機終端接收方面的信號同步系統(tǒng)，包括射頻信號接收與解調，模數(shù)轉換之后的寬帶中頻數(shù)字信號相干載波解調及4FSK調制數(shù)字信號解調過程中的定時同步系統(tǒng)。
　　 本文分析了射頻接收系統(tǒng)的工作原理

3、，對比了超外差接收機設計方案與直接下變頻接收機設計方案。本文在NXP公司提供的CMX994系列芯片基礎上，設計了符合dPMR協(xié)議標準的射頻接收解調系統(tǒng)，還包括VCO壓控振蕩器與PLL鎖相環(huán)路設計，放大器、濾波器及電源等外接電路設計，實現(xiàn)射頻信號相干解調功能及窄帶6.25kHz信道選取功能。射頻信號通過相干解調之后，經(jīng)模數(shù)轉換模塊后進入到寬帶中頻數(shù)字信號處理過程。本文研究了基于Costas環(huán)結構的載波同步技術方案，改進了LMS算法結構，消

4、除了相干載波初始頻率與原始信號的初始頻率不一致所帶來的誤差計算干擾，設計了一種以雙層LMS算法運算結構為核心的載波相位跟蹤系統(tǒng)，實現(xiàn)了對寬帶中頻數(shù)字信號的載波相位精確跟蹤。最后，寬帶中頻數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)字載波相干解調之后的形式是4FSK調制信號，基于dPMR協(xié)議中規(guī)定的4FSK調制信號特點，改進了Gardner算法，去除了四電平信號對Gardner算法誤差計算的干擾，設計了以改進的Gardner算法為核心的準確定時同步系統(tǒng)，實現(xiàn)了碼元最佳